JP4069899B2 - デジタル複合画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリント機能とスキャン機能を有し、パーソナルコンピュータ等のホスト機能を備えた機器に接続することなく、単独で原稿の複写が可能なデジタル複合画像形成装置（以下、デジタル複合機と記す）に関するものである。

デジタル複合機においては、例えば、印刷用紙のサイズに合わせるために、イメージセンサ（スキャナ部）で読み取った画像データを拡大／縮小する画像処理機能が備えられている。このような画像処理は、デジタル複合機にパーソナルコンピュータ等のホスト機器が接続されている場合、パーソナルコンピュータのＣＰＵによって簡単に処理することができる。一方、単独で原稿の複写が可能な、いわゆるスタンドアローンタイプのデジタル複合機にあっては、ホスト機器に接続することなく、又はホスト機器を起動することなく複写処理を行うために、スキャンコントロール、プリントコントロール及びデジタル複合機全体の制御を行うための３つのＣＰＵと、画像処理を行うための１つのＤＳＰ（Digital Signal Processor）が用いられている。

なお、テレビジョン画像のハードコピーを得るためのビデオプリンタに関する画像処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、ファクシミリから出力された画像データをプリンタの解像度に合わせて変換する画像処理装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。また、プリンタ装置に実装されているＣＰＵによって画像の拡大縮小を行うようにしたものが知られている（例えば、特許文献３参照）。また、画像出力クロック信号を間引いたり、画像出力クロック信号と画像入力信号とを入れ替えることにより、画像の縮小又は拡大を行うようにした画像変倍装置が知られている（例えば、特許文献４及び特許文献５参照）。
特開平８−２３４４０号公報 特開平４−２２２０６７号公報 特開平７−１６２６７５号公報 特開２０００−１２５１１８号公報 特開平２−２４３０６０号公報

しかしながら、上述した従来のデジタル複合機は、ＤＳＰを用いたファームウェア処理によって画像処理を行う構成であるので、その処理速度は、デジタル複合機内のＣＰＵ及びそれと同期しながら動作するＤＳＰの動作周波数に依存することになる。そのため、短時間に画像処理を完了させて印刷動作を開始するためには、複合機内のＣＰＵ及びＤＳＰの動作クロックの周波数を高める必要があり、例えば、３つのＣＰＵの動作クロックの周波数は１００ＭＨｚ、ＤＳＰの動作クロックの周波数は２００ＭＨｚ程度を必要とする。そのため、高価なＣＰＵやＤＳＰを多数使用しなければならず、デジタル複合機のコストダウンを妨げる要因となっている。

このような課題は、上記特許文献１乃至特許文献３に示された技術を適用しても解決することができない。また、特許文献４及び特許文献５に示された画像変倍装置では、画像出力クロック信号を間引いたり、画像出力クロック信号と画像入力信号とを入れ替えるための回路構成が複雑となり、装置の製造コストが高騰する。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、動作クロックの周波数の高いＣＰＵやＤＳＰを用いることなく、画像データを迅速に拡大／縮小できるようにして、コストダウンを可能としたデジタル複合機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、原稿に光を照射してその反射光を受光することにより、１ライン毎に画像データを読み取るイメージセンサと、このイメージセンサによって読み取られた画像データを処理して該画像データを拡大／縮小する画像処理手段と、この画像処理手段によって拡大／縮小された画像データを一時的に蓄積するバッファ手段と、このバッファ手段に蓄積された画像データに基いて印刷を行う印刷手段と、上記各部を制御する制御手段と、この制御手段の動作プログラム及び該制御手段が参照する変換テーブルが格納された記憶手段とを備え、単独で原稿の複写が可能なデジタル複合画像形成装置において、制御手段は、１つのＣＰＵであり、記憶手段に格納されている変換テーブルを参照しながら、ユーザによって指示された画像の面積拡大／縮小比率を直線で近似して長さ拡大／縮小比率に変換し、この長さ拡大比率を画像処理手段に出力し、画像処理手段は、ハードウェア回路によって構成され、画像を拡大するときは、制御手段から出力された長さ拡大比率と、イメージセンサによって読み取られた画像の読み取り開始ピクセル及び開始ラインから数えたピクセル／ライン番号とを乗ずることにより、拡大パラメータを算出し、１つ前のピクセル／ラインにおいて算出された拡大パラメータに対してその整数部分が２以上増加するときは、そのピクセル／ラインと１つ前のピクセル／ラインとの間に画像データを１つ補完して、該ピクセル／ラインの画像データと補完した画像データをバッファ手段に蓄積させ、１つ前のピクセル／ラインにおいて算出された拡大パラメータに対してその整数部分が２以上増加しないときは、そのピクセル／ラインの画像データをそのままバッファ手段に蓄積させることにより、画像データを拡大し、画像を縮小するときは、制御手段から出力された長さ縮小比率と、イメージセンサによって読み取られた画像の読み取り開始ピクセル及び開始ラインから数えたピクセル／ライン番号とを乗ずることにより、縮小パラメータを算出し、１つ前のピクセル／ラインにおいて算出された縮小パラメータに対してその整数部分が変化しないときは、そのピクセル／ラインの画像データを間引き、１つ前のピクセル／ラインにおいて算出された縮小パラメータからその整数部分が変化するときは、そのピクセル／ラインの画像データをバッファ手段に蓄積させることにより、画像データを縮小し、画像処理手段が簡素な演算処理で画像データを拡大／縮小することにより、制御手段の負担を増やすことなく、原稿の画像データを読み取りながら、その読み取った画像データを迅速に拡大／縮小して印刷するものである。

請求項１の発明によれば、画像処理手段がハードウェア回路によって構成されているので、制御手段（ＣＰＵ）の負担を増やすことなく、原稿の画像データを読み取りながら、その読み取った画像データを迅速に拡大／縮小することができる。これにより、原稿の読み取りから印刷に要する時間を短縮しながらも、制御手段として動作クロックの周波数の低い安価なプロセッサを適用することが可能となり、装置のコストダウンを図ることができる。また、画像データの拡大／縮小は、単純な乗算処理によって算出された拡大パラメータ／縮小パラメータに基いて処理されるので、画像処理手段の回路構成を簡素化することができ、より一層のコストダウンを図ることができる。さらに、制御手段が画像の面積拡大／縮小比率を直線で近似して長さ拡大／縮小比率に変換するので、ＣＰＵで実行されるプログラムを簡略化することができる。さらに、ユーザは原稿や出力用紙に応じた面積拡大／縮小比率を装置に入力するだけで、適切なサイズで印刷することができ、ユーザの利便性の向上を図ることができる。

本発明を実施するための最良の実施形態によるデジタル複合機について図面を参照して説明する。図１はインクジェット方式のデジタル複合機の概略のブロック構成を示している。デジタル複合機は、原稿の画像データを読み取ってアナログ電気信号に変換するイメージセンサ１と、イメージセンサ１によって読み取られた画像データのアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換するアナログフロントエンド回路（ＡＦＥ）２と、ＡＦＥ２から出力された画像データを必要に応じて補正する画像データ補正回路３と、画像データ補正回路３によって補正された画像データの拡大／縮小処理を行う画像処理回路（画像処理手段）４と、画像処理回路４が処理した画像データを蓄積するバッファ（バッファ手段）５と、バッファ５に蓄積された画像データに基いて、印刷キャリッジの制御を行う印刷制御回路６及び紙送りモータ（図示せず）等の機械制御を行う機械制御回路７と、機械制御回路７から出力された制御信号に基いて紙送りモータ等に駆動電圧を印加するモータ駆動回路８と、装置各部の制御を司るＣＰＵ（制御手段）９と、ＣＰＵ９の動作プログラム及び動作に必要な各種のデータが格納されているメモリ（記憶手段）１０、印刷キャリッジ（印刷手段）１１等によって構成されている。

上述した画像データ補正回路３、画像処理回路４、印刷制御回路６、機械制御回路７、ＣＰＵ９は、１チップのＡＳＩＣ１２に統合されている。なお、本実施形態におけるＣＰＵ９には、動作クロックの周波数が４８ＭＨｚのものが使用されている。また、ＡＳＩＣ１２には、イメージセンサ１、ＡＦＥ２に同期信号を出力するタイミングジェネレータ１３、及び複合機に接続されているパーソナルコンピュータ（ホストＰＣ）２０とＵＳＢケーブルにて接続され、ホストＰＣ２０との間のインターフェースとして機能するＵＳＢデバイス制御回路１４も組み込まれている。

イメージセンサ１は、画素（ピクセル）が１列に配列されたＣＣＤ（Charge Coupled Device）又はＣＩＳ(Contact Image Sensor)等により構成され、原稿に光を照射してその反射光を受光することにより、１ライン(例えば、５１００ピクセル)毎に画像データを読み取って電気信号に変換する。画像データ補正回路３は、ＡＦＥ２から出力された画像データのブラックレベル、各画素毎の感度、ＲＧＢ各色のレベル補正、ガンマ補正を行う。画像データ補正回路３によって補正された画像データは、ＣＰＵ９により切り替え制御される切り替えスイッチ１５によって、画像処理回路４又はＵＳＢデバイス制御回路１４に択一的に出力される。すなわち、切り替えスイッチ１５が画像処理回路４の側に閉じているとき、デジタル複合機は、原稿の画像データを単独で複写することができる。一方、切り替えスイッチ１５がＵＳＢデバイス制御回路１４の側に閉じているとき、画像データ補正回路３から出力された画像データは、ＵＳＢデバイス制御回路１４を介してパーソナルコンピュータ２０に転送される。

画像処理回路４は、図２に示すハードウェア回路（ロジック回路）によって構成されており、ＣＰＵ９から出力される制御信号に応じて、画像データ補正回路３から出力された画像データの拡大／縮小処理を行い、処理後の画像データをバッファ５に蓄積させる。

図３は、画像データの拡大処理を行う際、１つのライン上の各ピクセル間に画像データを補完するために参照する拡大パラメータを各面積拡大率毎に示している。ユーザは、デジタル複合機に設けられている数字入力キー等を操作して、面積拡大率［％］を入力する。面積拡大率は、原稿サイズとユーザによって指定された印刷用紙サイズからＣＰＵ９が自動的に算出するようにしてもよい。本実施形態では、面積縮小／拡大率は面積比率で２５［％］から４００［％］まで１［％］刻みで入力できるように設定されている。ＣＰＵ９は、入力された面積拡大率から得られた面積拡大比率を長さ拡大比率に変換する。この面積拡大比率から長さ拡大比率への変換は、メモリ１０に記憶されているファームウェア(Ｆ／Ｗ)に基いて実行され、その変換に必要な変換テーブルは、メモリ１０に格納されている。通常、長さ拡大比率は、面積拡大比率を１／２乗することにより算出できるが、本実施形態では、ＣＰＵ９の負担を軽減するために、長さ拡大比率が０．１ずつ変化する毎に、長さ拡大比率が面積拡大比率に応じて線形に変化するものとして近似している。ＣＰＵ９によって算出された長さ拡大比率は、画像処理回路４に出力される。

画像処理回路４は、クロック制御回路１６に入力されるクロック毎に、ＣＰＵ９から出力された長さ拡大比率と、イメージセンサ１によって読み取られた画像の読み取り開始ピクセルから数えたピクセル番号とを乗ずることにより、各ピクセル毎に拡大パラメータを算出し、その整数部分Ｃをピクセルカウンタ１７によって計数する。ここで、算出された拡大パラメータの整数部分Ｃが１だけ増加するときは、そのピクセルの画像データをそのままバッファ５に蓄積させる。一方、算出された拡大パラメータの整数部分Ｃが２以上増加するときは(図３中、背景を濃く示した領域に相当)、ピクセル補完回路１８によって、そのピクセルと１つ前のピクセルとの間に画像データを１つ補完して、ピクセルの画像データと補完した画像データをバッファ５に蓄積させる。これにより、バッファ５には、ユーザによって入力された面積拡大率に応じて拡大された画像データが蓄積されることになり、この画像データに基いて機械制御回路７及び印刷制御回路６がモータ駆動回路８及び印刷キャリッジ１１を制御することにより、拡大画像を印刷することができる。

以上、イメージセンサ１の撮像素子の配列方向への拡大について説明したが、該配列方向に直交する方向(原稿又はイメージセンサ１の走査方向)への拡大についても同様である。この場合は、ＣＰＵ９から出力された長さ拡大比率と、イメージセンサ１によって読み取られた画像の読み取り開始ラインから数えたライン番号とを乗ずることにより、各ライン毎に拡大パラメータを算出すればよい。

図４は、画像データの縮小処理を行う際、１つのライン上の各ピクセルの画像データを必要に応じて間引くために参照する縮小パラメータを示している。ユーザは、上記と同様に、面積縮小率［％］を入力し、ＣＰＵ９は、入力された面積縮小率から得られた面積縮小比率を長さ縮小比率に変換する。

画像処理回路４は、クロック制御回路１６に入力されるクロック毎に、ＣＰＵ９から出力された長さ縮小比率と、イメージセンサ１によって読み取られた画像の読み取り開始ピクセルから数えたピクセル番号とを乗ずることにより、各ピクセル毎に縮小パラメータを算出し、その整数部分Ｃをピクセルカウンタ１７によって計数する。ここで、算出された縮小パラメータの整数部分Ｃが変化しないときは、そのピクセルの画像データを間引く。一方、算出された拡大パラメータの整数部分が変化するときは(図４中、背景を濃く示した領域に相当)、そのピクセルの画像データを間引くことなくバッファ５に蓄積させる。これにより、バッファ５には、ユーザによって入力された面積縮小率に応じて縮小された画像データが蓄積されることになり、この画像データに基いて機械制御回路７及び印刷制御回路６がモータ駆動回路８及び印刷キャリッジ１１を制御することにより、縮小画像を印刷することができる。

以上、イメージセンサ１の撮像素子の配列方向への縮小について説明したが、該配列方向に直交する方向(原稿又はイメージセンサ１の走査方向)への縮小についても同様である。この場合は、ＣＰＵ９から出力された長さ縮小比率と、イメージセンサ１によって読み取られた画像の読み取り開始ラインから数えたライン番号とを乗ずることにより、各ライン毎に縮小パラメータを算出すればよい。

以上のように、本実施形態のデジタル複合機によれば、画像処理回路４がハードウェア回路によって構成されているので、ＣＰＵ９の負担を増やすことなく、原稿の画像データを読み取りながら、その読み取った画像データを迅速に拡大／縮小することができる。これにより、原稿の読み取りから印刷に要する時間を短縮しながらも、ＣＰＵ９として動作クロックの周波数の低い安価なプロセッサを適用することが可能となり、装置のコストダウンを図ることが可能となる。また、スキャンコントロール、プリントコントロールを行うためのＣＰＵ、及び画像処理を行うためのＤＳＰを省くことができるので、装置のコストダウンを図ることができる。また、画像データの拡大／縮小は、単純な乗算処理によって算出された拡大パラメータ／縮小パラメータに基いて処理されるので、画像処理回路４の回路構成を簡素化することができ、より一層のコストダウンを図ることができる。さらに、ＣＰＵ９が画像の面積拡大／縮小比率を長さ拡大／縮小比率に変換するので、ユーザは原稿や出力用紙に応じた面積拡大／縮小比率を装置に入力するだけで、適切なサイズで印刷することができ、ユーザの利便性の向上を図ることができる。

なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、画像処理回路４の構成は、図２に示したものに限られることなく、他の拡大／縮小のアルゴリズムに対応するハードウェア回路によるものであってもよい。また、面積拡大／縮小比率から長さ拡大／縮小比率への変換は、図３、４に示した変換テーブルによるものに限られることなく、ＣＰＵ９によって算出するようにしても構わない。また、プリント機能は、インジェット方式のプリンタによって実現されるものに限られることなく、レーザ方式のプリンタによるものであっても構わない。

本発明の一実施形態によるデジタル複合機の概略構成を示すブロック図。 同複合機の画像処理回路の構成を示す図。 画像データを拡大する際に参照する拡大パラメータを示した図。 画像データを縮小する際に参照する縮小パラメータを示した図。

符号の説明

１ イメージセンサ
４ 画像処理回路(画像処理手段)
５ バッファ（バッファ手段）
９ ＣＰＵ（制御手段）
１０ メモリ（記憶手段）
１１ 印刷キャリッジ（印刷手段）

Claims (1)

1. 原稿に光を照射してその反射光を受光することにより、１ライン毎に画像データを読み取るイメージセンサと、このイメージセンサによって読み取られた画像データを処理して該画像データを拡大／縮小する画像処理手段と、この画像処理手段によって拡大／縮小された画像データを一時的に蓄積するバッファ手段と、このバッファ手段に蓄積された画像データに基いて印刷を行う印刷手段と、上記各部を制御する制御手段と、この制御手段の動作プログラム及び該制御手段が参照する変換テーブルが格納された記憶手段とを備え、単独で原稿の複写が可能なデジタル複合画像形成装置において、
   前記制御手段は、
   １つのＣＰＵであり、
   前記記憶手段に格納されている変換テーブルを参照しながら、ユーザによって指示された画像の面積拡大／縮小比率を直線で近似して長さ拡大／縮小比率に変換し、この長さ拡大比率を前記画像処理手段に出力し、
   前記画像処理手段は、
   ハードウェア回路によって構成され、
   画像を拡大するときは、前記制御手段から出力された長さ拡大比率と、前記イメージセンサによって読み取られた画像の読み取り開始ピクセル及び開始ラインから数えたピクセル／ライン番号とを乗ずることにより、拡大パラメータを算出し、１つ前のピクセル／ラインにおいて算出された拡大パラメータに対してその整数部分が２以上増加するときは、そのピクセル／ラインと前記１つ前のピクセル／ラインとの間に画像データを１つ補完して、該ピクセル／ラインの画像データと補完した画像データを前記バッファ手段に蓄積させ、１つ前のピクセル／ラインにおいて算出された拡大パラメータに対してその整数部分が２以上増加しないときは、そのピクセル／ラインの画像データをそのまま前記バッファ手段に蓄積させることにより、画像データを拡大し、
   画像を縮小するときは、前記制御手段から出力された長さ縮小比率と、前記イメージセンサによって読み取られた画像の読み取り開始ピクセル及び開始ラインから数えたピクセル／ライン番号とを乗ずることにより、縮小パラメータを算出し、１つ前のピクセル／ラインにおいて算出された縮小パラメータに対してその整数部分が変化しないときは、そのピクセル／ラインの画像データを間引き、１つ前のピクセル／ラインにおいて算出された縮小パラメータからその整数部分が変化するときは、そのピクセル／ラインの画像データを前記バッファ手段に蓄積させることにより、画像データを縮小し、
   前記画像処理手段が簡素な演算処理で画像データを拡大／縮小することにより、前記制御手段の負担を増やすことなく、原稿の画像データを読み取りながら、その読み取った画像データを迅速に拡大／縮小して印刷することを特徴とするデジタル複合画像形成装置。

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